混合溶剂中的PET降解研究+傅立叶变换红外光谱比较
关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯，共溶剂，对苯二甲酸4255
Mixed solvent degradation of PET
Abstract：Polyethylene terephthalate (PET) is an important chemical environment of the methods. In this project, the use of a mixed solvent of PET degradation reaction, by using the same concentration of NaOH as a catalyst, deionized water, tetrahydrofuran, 1,4 - dioxo-hexane mixed solvent of different composition, in order to compare their effects degradation rates terephthalic acid and ethylene glycol as a main monomer, the solid product was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Terephthalic acid (94%) of the comparison output, degradation of the time comparison at different temperatures using a mixed solvent as the solvent and 0.5 g of the catalyst NaOH.
KeyWords: PET, Co-solvent，p-phthalic acid
目录
1.绪论1-11
1.1 水解法1-3
1.1.1 碱性水解1-2
1.1.2 酸性水解2
1.1.3 中性水解2-3
1.2 醇解法3-6
1.2.1 甲醇醇解3-5
1.2.2 乙醇醇解5
1.2.3 二元醇纯解5-6
1.3 其他化学降解方法7
1.3.1 胺解法7
1.3.2 氨解法7
1.3.3对羟基苯甲酸降解7
1.3.4 热裂解7
1.4 PET的鉴别方法7-8
1.5 PET的发展历史8
1.6 PET的用途8-9
1.6.1 薄膜片材方面9
1.6.2 包装瓶的应用9
1.6.3 电子电器9
1.6.4 汽车配件9
1.6.5 机械设备9
1.6.6 PET塑料的成型加工9
1.7 PET的回收利用9-11
1.8 本课题的研究目的和意义11
2.试验方法12-14
2.1 化学原料与试剂12
2.2 实验仪器与设备12
2.3 PET的结构13
2.4 PET的性能13-14
2.5 数据处理14
3.实验过程与结果15-17
3.1磷钨酸季铵盐的制备及磷钨酸季铵盐降解PET15
3.1.1 实验操作过程15
3.1.2 实验结果及结论15
3.2 混合溶剂PET的降解15-17
3.2.1 实验操作过程15-16
3.2.2实验结果及结论16-17
3.3 小结18
4．结论与展望19
4.1 结论19
4.2 展望19
致谢20
参考文献21-22
附录23
1、绪论
1.1. 水解法
1.1.1 碱性水解
碱性水解，具体机理如下图：
图1 PET碱性水解的反应机理
Ramsden和Phillips研究了反应温度和时间以及碱浓度等因素对碱性水解动力学的影响。Kosmidis等在PET饮料瓶的碱性水解反应中加入相转移催化剂(季铵盐)，TPA的产率明显提高。采用该法解聚PET后TPA的产率高达93%以上，目前该方法除在PET纤文上应用外，在回收尼龙46和尼龙66纤文上也有应用。碱性水解降解较彻底，产物纯净，能够降解高度污染过的PET废弃物，如：磁带、胶卷等，比甲醇醇解过程更加简单，成本低。但反应后的废碱液须进行适当处理，避免造成污染。此外，传统的碱性水解反应温度较高，反应时间较长，国内外学者尝试了许多新型的PET碱性水解研究。废PET和苯甲酸甲酯混合后进行碱性水解，反应在较低的温度（约100℃）和较短的时间（约30min）即可完成：PET在190-200℃下用苯甲酸甲酯处理形成混合物，该混合物在温度为95-100℃的2-7%的碱溶液水解30min，得到TPA和苯甲酸，产率分别为87–95% 和84–89%。Namboori等对比了NaOH水溶液、叔丁醇钠的叔丁醇溶液、异丙醇钠的异丙醇溶液，甲醇钠的甲醇溶液，乙醇钠的乙醇溶液中PET解聚反应的活性。结果表明，乙醇钠的乙醇溶液中PET解聚反应活性最好，PET在NaOH水溶液中反应活性最差。Collins等也通过试验证明NaOH甲醇溶液中PET的解聚反应的速度明显高于NaOH水溶液。此外，在非水碱溶液中加入醚（如二氧吹冰环或四氢呋喃）能加快PET的化学的解聚速度。其影响机理可能为：醚加速OH-的渗透能力和提高OH-的离子强度。甲基纤文素(CH3-O-CH2一CH2-OH)分子结构中有-O-（醚键）和-OH（羟基），兼具醚及醇的一些特性，被用来作为非水碱溶液进行PET解聚研究。结果显示甲基纤文素中-O-部分可溶胀PET固体，-OH部分促进KOH解聚PET分子链（其中PET表面最容易受到-OH攻击），效果比在水溶液中好。L-C. Hu等发现，在甲醇和二氧吹冰环制成的混合溶剂，PET固体在60℃下反应40 min可几乎完全降解(降解率>96％)，如果不用二氧吹冰环，则要7h。
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